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1、风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。一、气候条件气候寒冷或干燥地区，生物稀少，寒冷地区降水以固态形式为主，干旱区 降水很少。以物理风化作用为主，化学和生物风化为次。岩石破碎，但很少有 化学风化形成的粘土矿物，以生物风化为主形成的土壤也很薄。气候潮湿炎热地区，降水量大，生物繁茂，生物的新陈代谢和尸体分解过 程产生的大量有机酸，具有较强的腐蚀能力，故化学风化和生物风化都十分强 烈，形成大量粘土，在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。二、地形条件地形影响气候，间接影响风化作用；另一方面，陡坡上，地下水位低，生 物较少，以物理风化为主.地势平坦，受生物影响较大，化学风
2、化作用为主。三、岩石性质1.成分(1) 岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压，矿物质种类 多(内部矿物抗风化能力差异大).(2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化，基性岩中暗色矿物较多，颜色深， 易于吸热、散热.(3)沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易 于风化.差异风化：在相同的条件下，不同矿物组成的岩块由于风化速度不等，岩 石表面凹凸不平；或由不同岩性组成的岩层，抗风化能力弱的岩层形成相互平 行的沟槽，砂岩、页岩互层，页岩呈沟槽。通过差异风化，我们可以确定岩层 产状。2.岩石的结构构造(1)岩石结构较疏松的易于风化；(2)不等粒易于风化，粒度粗者较细者易于 风
3、化；(3)构造破碎带易于风化，往往形成洼地或沟谷。球形风化：在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中，岩石常被风化成球形 或椭圆形，这种现象叫做球形风化，它是物理风化为和化学风化联合作用的结 果。球形风化的主要条件有：（1）岩石具厚层或块状构造；（2）发育几组交叉裂 隙；（3）岩石难于溶解；（4）岩石主要为等粒结构。被三组以上裂隙切割出来的岩 块，外部棱角明显，在风化作用过程中，棱角首先被风化，最后成球状。影响岩石硬度的因素也可分为自然因素和工艺因素两大类：（1）岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩 石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙 发育的
4、岩石硬度将会降低。（2）岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对 岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最 大，两者之间可相差1.051.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯 曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。（3）在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩 石，随着围压增大，其硬度值增长越快。（4）一般而言，随着加载速度增加， 将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于 10m/s 时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性 及多孔隙岩石硬度的影响更显著。在测量岩石硬度的过程中，应注意区分造岩矿物
5、颗粒的硬度和岩石的组合 硬度。前者主要影响钻掘工具的寿命，而后者则对钻进中的机械钻速起重大影 响。三、影响风化作用的因素影响风化作用的因素主要有气候、植被、地形和岩石特征等方面。（一）气候和植被气候因素包括温度、降雨量和湿度，它们是控制风化作用的重要因素。温度一方面通过控制化学反应速度来控制化学风化作用的进行，另一方面 又直接影响物理风化作用，如温差风化、冰劈作用。降雨量和湿度则是通过介 质的温度变化、水溶液成分的变化、植被的生长来影响物理、化学和生物的风 化作用。在地表的不同气候带，气候条件相差很大。在两极及高寒地区，气温低， 植被稀少，地表水以固态的形式存在为主，所以在该地区以物理风化作用
6、为 主，尤以冰劈作用盛行为特征，而化学风化作用和生物风化作用很弱。在干旱 的沙漠地带，植被稀少，气温日、月变化大，降雨量少，空气干燥，所以化学 风化作用和生物风化作用非常之弱，而以物理风化作用为主，如温差风化、盐 类的结晶和潮解作用是这些地区风化作用的主要形式。在低纬度的炎热潮湿气 候区，雨量充沛，植被茂盛，温度高，空气潮湿，所以化学反应的速度较快， 故化学风化作用和生物风化作用显著，风化作用的深度往往达数米。如果这些 地区气候在较长时间内保持稳定，岩石的分解作用便能向纵深方向发展，形成 巨厚的风化产物。这种气候条件也是形成风化矿产铝土矿最有利的条件。植被对风化作用的影响表现在两个方面：一方面
7、直接影响生物的风化作 用，埴被茂盛生物风化作用强烈，而植被稀少的地方生物风化作用就弱；另一 方面又间接地影响物理风化作用和化学风化作用过程。岩石表面长满植物，减 少了岩石与空气的直接接触，降低了岩石表面的温差变化，消弱了物理风化作 用。但植被的茂盛却带来了更多的有机酸和腐殖质，使周围环境中水溶液更具 有腐蚀能力，从而又加速了化学风化作用的进程。实际上植被对风化作用的影 响与气候条件是分不开的，气候潮湿炎热，植被茂盛；而干旱、寒冷，植被稀 少。气候和植被对土壤的影响最为显著，不同的气候带都有其典型的土壤类 型，当气候条件发生改变时，土壤类型也随之发生改变，因此有人把土壤称为 “气候的函数”。如在
8、寒冷潮湿的苔原气候带常形成冰沼土，在热带和温带的荒 漠地区形成荒漠土，在温带落叶阔叶森地区形成棕壤和褐土。（二）地形地形条件包括三个方面：一是地势的高度，二是地势起伏，三是山坡的方 向。地势的高度影响气候的局部变化，中低纬度的高山区具有明显的气候垂直 分带，山脚气候炎热，而山顶气候寒冷，植被特征也不一样，因而影响风化作 用的类型和速度。在我国云南的大部分地区这种现象很明显。地势的陡缓影响到地下水位、植被发育及风化产物的保存，因而也影响风 化作用的进行。地势较陡的地区，地下水位低、植被较少，风化产物不易保 存，使基岩不断裸露，从而加速了风化作用的进行。阳坡、阴坡的风化作用类型和强度也不一样。阳坡
9、日照时间长，湿度较 高，植被较多，所以风化作用较强烈。如喜马拉雅山南坡面临印度洋，气候炎 热、潮湿，化学和生物风化作用很强烈，而北坡干、冷，主要发育物理风化作 用。（三）岩石特征岩石特征对风化作用的影响包括岩石的成分、结构、构造和裂隙。岩石成分不同的矿物具有不同的抗风化能力，那么由不同矿物组成的岩石 其抗风化能力也就不同。如由橄榄石、辉石、长石等组成的岩浆岩容易风化， 而由石英砂颗组成的沉积岩抗风化能力就很强。因此，抗风化能力较弱的矿物 组成的岩石被风化后而形成凹坑，而抗风化能力强的组分相对凸出，在岩石表 面就出现凹凸不平的现象，这称差异风化作用。岩石的结构、构造组成岩石的矿物粒径、分布特征、
10、胶结程度及层理对风 化作用的速度和强度都有明显的影响。在其它条件相同的情况下，由细粒、等 粒矿物组成及胶结好的岩石抗风化能力较强，风化速度较慢。裂隙岩石的裂隙发育使岩石与水溶液、空气的接触面积增大，增强水溶液 的流通性，从而促进风化作用的进行。如果一些岩石的矿物分布均匀，如砂 岩、花岗岩、玄武岩等，并发育有三组近于互相垂直的裂隙，把岩石切成许多 大小不等的立方形岩块，在岩块的棱和角处自由表面积大，易受温度、水溶 液、气体等因素的作用而风化破坏掉，经一段时间风化后，岩块的棱、角消 失，在岩石的表面形成大大小小的球体或椭球体，这种现象称球形风化作用。研究风化作用具有很重要的意义。在风化作用过程中，
11、一些难溶的元素或 物质在原地及其附近堆积起来可富集成有用的矿产，如铁矿、铝土矿、镍矿 等。据目前的资料统计，与风化作用有关的铝土矿占世界总储量的 85；风化 作用还可形成一些找矿志如“铁帽”等。研究古风化壳对了解一个区域的地壳发 展历史很重要，因古风化壳代表了较长时间的陆上环境，反映了地壳的一次上 升运动。土壤是气候的函数，研究古土壤（主要是第三纪及第四纪的古土壤， 更老的古土壤难于辨认）有助于恢复古气候、古地理环境。由于风化的岩石强 度减弱、透水性增加，对工程建筑极为不利，所以在修建大型工程时要了解风 化壳的分布和厚度以及被风化岩石的强度等，以便采取相应的措施以保证工程 的质量。此外，风化壳及风化作用研究对于农林业种植及国土利用也具有现实 意义。
